MBE生长InGaAs／GaAs应变层单量子阱激光器结构材料的研究

采用ＶａｒｉａｎＧｅｎⅡＭＢＥ生长系统研究了ＩｎＧａＡｓ／ＧａＡｓ应变层单量子阶（ＳＳＱＷ）激光器结构材料。通过ＭＢＥ生长实验，探索了Ｉｎ＿ｘＧａ＿（１－ｘ）ｔＡｓ／ＧａＡｓＳＳＱＷ激光器发射波长（λ）与Ｉｎ组分（ｘ）和阱宽（Ｌ＿ｚ）的关系，并与理论计算作了比较，两者符合得很好。还研究了材料生长参数对器件性能的影响，主要包括：Ⅴ／Ⅲ束流比，量子阱结构的生长温度Ｔ＿ｇ（ＱＷ），生长速率和掺杂浓度对激光器波长、阈值电流密度、微分量子效率和器件串联电阻的影响。以此为基础，通过优化器件结构和ＭＢＥ生长条件，获得了性能优异的Ｉｎ＿（０．２）Ｇａ＿（０．８）Ａｓ／ＧａＡｓ应变层单量子阱激光器：其次长为９６３ｎｍ，阈值电流密度为１３５Ａ／ｃｍ￣２，微分量子效率为３５．１％。     

MBE生长高质量GaAs／AlGaAs量子阱激光器

我们利用分子束外延方法研制了ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ缓交折射率分别限制（ＧＲＩＮ－ＳＣＨ）单量子阱和双量子阱激光器．对腔长为６００μｍ的端面不镀膜的宽接触条型Ｆ－Ｐ腔激光器，阈值电流密度（平均值）分别为２９０Ａ／ｃｍ２和２４０Ａ／ｃｍ２．腔长在１２００μｍ的双量子阱激光器的阈电流密度低达１９０Ａ／ｃｍ２．对出光面和背面分别镀以增透膜和高反膜的宽接触条型（８０μｍ）．激光器，线性输出功率高达１．８２Ｗ；出光面的斜率效率达到１．０４Ｗ／Ａ；利用湿法化学腐蚀所制备的脊形波导结构单量子阱激光器阈值电流最低可达８ｍＡ     

980nm高功率应变量子阱阵列激光器的研制

利用分子束外延（MBE）方法研制出了高质量的InGaAs/GaAs/AlGaAs应变量子阱阵列激光器。其有源区采用分别限制单量子阱结构，激射波长在980nm左右，阵列器件由48个LD构成，在重复频率300Hz、脉冲宽度200μs的条件下，定温光功率输出达到20W，斜率效率1.1W/A，光电转换效率29％。     

InGaAs/AlGaAs应变量子阱激光器的可靠性

利用分子束外延方法研制的ＩｎＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ应变量子阱激光器外延材料制备了窄条型脊型波导结构量子阱激光器件．通过对其５０℃高温加速老化,检测了器件的可靠性,并对器件中存在的三种典型退化行为,即快速退化、慢退化和端面光学灾变损伤进行了分析与研究．     

InGaAs／GaAs应变层量子阱激光器深中心行为

应用深能级瞬态谱（ＤＬＴＳ）技术研究分子束外延（ＭＢＥ）和二次液相外延（ＬＰＥ）生长的ＩｎＧａＡｓ／ＧａＡｓ应变层量子季阱激光器深中心行为．在ＭＢＥ激光器的ｎ－ＡｌｘＧａ１－ｘＡｓ组分缓变层和限制层里，除众所周知的ＤＸ中心外，还观察到有较大俘获截面的深（空穴、电子）陷阱及其相互转化．这些陷阱可能分布在ｘ从０到０．４０和ｘ—０．４０的ｎ－ＡｌｘＧａ１－ｘＡｓ层里ｘ值不连续的界面附近．而在ＬＰＥ激光器的ｎ－ＡｌｘＧａ１－ｘＡｓ组分缓变层和限制层里，ＤＸ中心浓度明显减少，且深（空穴、电子）陷阱消失     

GSMBE生长1.84um波长InGaAs／InGaAsP应变量子阱激光器

报道了GSMBE方法生长波长1.84um的InGaAs/InGaAsP/InP应变激光器,40um条宽、800um腔长的平面电极条形结构器件,室温下以脉冲方式激射,20℃下阈值电流密度为3.8kA/cm^2,外微分量子效率为9.3%。     

分子束外延生长高应变单量子阱激光器

采用分子束外延方法研究了高应变InGaAs/GaAs量子阱的生长技术.将InGaAs/GaAs量子阱的室温光致发光波长拓展至1160nm,其光致发光峰半峰宽只有22meV.研制出1120nm室温连续工作的InGaAs/GaAs单量子阱激光器.对于100μm条宽和800μm腔长的激光器,最大线性输出功率达到200mW,斜率效率达到0.84mW/mA,最低阈值电流密度为450A/cm2,特征温度达到90K.     

分子束外延生长高应变单量子阱激光器

采用分子束外延方法研究了高应变 In Ga As/Ga As量子阱的生长技术 .将 In Ga As/Ga As量子阱的室温光致发光波长拓展至 116 0 nm,其光致发光峰半峰宽只有 2 2 me V.研制出 112 0 nm室温连续工作的 In Ga As/Ga As单量子阱激光器 .对于 10 0 μm条宽和 80 0 μm腔长的激光器 ,最大线性输出功率达到 2 0 0 m W,斜率效率达到 0 .84m W/m A,最低阈值电流密度为 45 0 A/cm2 ,特征温度达到 90 K.     

MOCVD生长大功率单量子阱激光器

本文介绍了ＭＯＣＶＤ生长的高质量ＧａＡｓ和ＡｌＡｓ材料以及（Ａｌ）ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ分别限制单量于阱激光器．ＧａＡｓ材料的７７Ｋ迁移率为１２２，７００ｃｍ２／（Ｖ·ｓ），ＧａＡｓ／ＡｌＡｓ具有均匀陡变的界面．激光器的最大光输出功率为４Ｗ，平均光功率密度达４ＭＷ／ｃｍ２，斜率效率为１．２Ｗ／Ａ，在１Ｗ恒功老化４０００小时电流增加小于１０％，预计寿命可超过两万小时．     

MOCVD生长1．06μm InGaAs／GaAs量子阱LDs

用低压MOCVD生长应变InGaAs/GaAs量子阱,采用中断生长、应变缓冲层(SBL)、改变生长速度和调节Ⅴ/Ⅲ等方法改善InGaAs/GaAs量子阱的光致发光(PL)质量。PL结果表明,10s生长中断结合适当的SBL生长的量子阱PL谱较好。该量子阱应用于1.06μm激光器的制备,未镀膜的宽条激光器(100μm×1000μm)有低阈值电流密度(110A/cm2)和高的斜率效率(0.256W/A,per.facet)。     

三角形点结构的MBE生长及其量子阱限制能量的横向变化

本文首次报道了在腐蚀图形的（３１１）Ａ衬底上，一种新型三角形点结构的ＭＢＥ生长及其量子阱限制能量的横向变化研究．原子力显微镜三维图象清晰地显示出在原腐蚀凹面图形之间的平面区域，ＭＢＥ选择性生长形成了均匀的三角形收缩结构，其尖角沿［２３３］方向，收缩面由对称的｛１１１｝Ａ面构成．低温阴极荧光谱和图象测试研究结果表明：这种点状外延结构存在三个分离的荧光发射区域，分别对应于三个不同的激发光波长．说明这种点结构中量子阱层厚度的变化引入了量子阱限制能量的横向变化．低温微区光致发光谱测试得到高度可分辨的三个发光峰     

InGaAs/GaAs应变量子阱光伏谱激子峰展宽的研究

实验得到不同温度下应变ＩｎＧａＡｓ／ＧａＡｓ量子阱的光伏谱，通过理论计算与实验结果的比较，对各谱峰进行了指认．本文着重考察各样品中１１Ｈ跃迁的激子谱峰的半宽随温度及阱宽的变化，讨论谱峰展宽机制中的声子关联、混晶组分起伏及界面不平整对线宽的影响．     

量子阱无序的窗口结构InGaAs/GaAs/AlGaAs量子阱激光器

对ＳｉＯ２薄膜在快速热退火条件下引起的空位诱导ＩｎＧａＡｓ／ＧａＡｓ应变量子阱无序和ＳｒＦ２薄膜抑制其量子阱无序的方法进行了实验研究。并将这两种技术的结合（称为选择区域量子阱无序技术）应用于脊形波导ＩｎＧａＡｓ／ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ应变量子阱激光器，研制出具有无吸收镜面的窗口结构脊形波导量子阱激光器。该结构３μｍ条宽激光器的最大输出功率为３４０ｍＷ，和没有窗口的同样结构的量子阱激光器相比，最大输出功率提高了３６％。在１００ｍＷ输出功率下，发射光谱中心波长为９７８ｎｍ，光谱半宽为１．２ｎｍ。平行和垂直方向远场发散角分别为７．２°和３０°